近年来，我国城市化进程不断加快，建筑规模不断扩大，土地资源日益减少，城市各类建筑开始向地下空间发展。土方开挖作为基坑工程中的必要环节和关键工序，施工过程的科学性、系统性将直接影响到整个工程的质量、安全和进度。对超大深基坑土方开挖工艺的研究显得越发重要。

　　 天津市第一中心医院新址扩建项目位于天津市西青区侯台风景区东南侧，东侧临春明路，西侧临文正路，南侧临保山西道，北侧临保泽西道。总建筑面积380 000m²。其中地上16层，建筑面积200 000m²;地下3层，建筑面积180 000m²。基坑大面开挖深度约为19.900m，开挖面积约为60 737m²，出土方量约117万m³。

　　 1)基坑面积大，开挖较深，土方量大。

　　 2)用地红线与支护结构距离较短，场内部分区域道路狭窄，总平管理及场地协调难度大。

　　 3)基坑施工期间跨越雨季，季节性施工对本工程的施工进度影响较大。

　　 4)根据基坑支护结构设计工况，采用栈桥与岛式相结合的方式开挖。

　　 基坑长度约322/335m，宽度约202/233m，基坑放坡区域为放坡卸土+双轴水泥土搅拌桩+抗滑桩(土钉墙)的形式，卸土区域以下为灌注桩+2道钢筋混凝土支撑的形式。

　　 设计卸土高度5m，宽度4m，平台宽5m，采用土钉墙形式(局部抗拔桩)，同时，采用双轴水泥土搅拌桩止水。TRD水泥土连续墙宽度700mm，有效长度38m，墙顶标高-2.900m。第1道支撑底标高为-10.900m(帽梁底标高为-6.900m)，第2道支撑底标高为-15.600m。

　　 为满足基坑及地下室施工阶段施工需求，根据支撑结构形式及场内平面布置，在基坑北侧和西南侧设置2座栈桥，出土栈桥结构形式为:由钢筋混凝土梁板结构组成水平受力体系，竖向受力体系由钢格构支承柱构成。其中栈桥1宽12.7m，长54.15m;栈桥2宽12.5m，长47.60m。支护平面与剖面如图1所示。

　　 内支撑在施工过程中必须本着“先撑后挖、对称开挖”的原则进行施工。

　　 1)首先开挖基坑周边边坡区及帽梁区域土方至-6.900m，进行喷锚施工，人工+空压机破除TRD水泥土连续墙和灌注桩顶部超灌混凝土，并开始帽梁施工。

　　 2)开挖时注意需放坡及支撑位置严禁超挖，且挖土过程中合理安排土方开挖施工和角撑、帽梁的设置，保证地下结构均匀、对称受力。

　　 3)施工时，土方开挖分区边线与钢筋混凝土支撑、帽梁的施工缝留设位置相结合，土方开挖顺序与支撑、帽梁体系的形成相结合，做到随挖随撑，确保分区土方开挖的时间与支撑施工时间控制在设计允许范围内，以控制基坑及周边环境变形。

　　 4)各道支撑施工整体浇筑完毕，并达到设计强度的80%后，方可进行下阶段土方开挖。

　　 由于深基坑工程技术复杂，涉及范围广，事故风险性大，因此在施工过程中应进行监测。通过施工监测对现场所得信息进行分析、信息反馈、临界报警，以便及时调整优化设计、改进施工方法，制定应变(或应急)措施，保证基坑开挖和结构施工安全，达到动态设计和信息化施工的目的，从而使设计达到优质安全、经济合理，施工达到安全快捷。

　　 本工程基坑监测设计项目如下:TRD水泥土连续墙、支护桩的垂直和水平位移;支撑轴力，立柱的水平和竖向变形;坑外地表沉降，基坑回弹隆起;周边道路路面、市政管线及建(构)物沉降，基坑内外潜水水位监测;栈桥使用过程监测，对栈桥格构柱水平、垂直位移监测，栈桥桥面挠度监测;钢平台竖向、水平位移监测。

　　 以支护桩的侧向变形为例，对监测结果进行了分析。

　　 在监测点中选取CX2点位数据分析，CX2围护桩测斜如图2所示。由图2可以看出支护桩水平位移随着围护桩的深度先增大后减小，到开挖完成后，支护桩上端位移趋于一致。

　　 本工程基坑主要采用岛式开挖的方式，遵循“先对撑、后环撑”的思路进行土方开挖，即各阶段土方施工时，首先进行对撑区的土方开挖，为对撑提供施工作业环境，并使其尽早达到设计强度，对基坑安全有一定保证;对撑施工完成后向南北两侧同时施工环撑，流水施工，最后岛式开挖无支撑区域土方。整体分区、分层、分块、对称开挖，土方经栈桥运出。

　　 为便于土方开挖与现场管理，结合本工程特点，整个基坑整体上分为A,B两个区域，将两个区域再划分为26个子区域:A1～A13区，B1～B13区，如图3所示。

　　 1)第1阶段本阶段土方开挖标高为-1.400～-6.900m。首先挖除边坡区及帽梁覆盖区域所有土方，开挖至标高-6.900m，随后进行大面开挖，从对撑区域分别向南北两侧退挖。边坡区土方采用分段、分层开挖方式。每段开挖长度15m，第1层开挖至-3.200m，第2层开挖至-4.100m，第3层开挖至-5.200m，第4层开挖至-6.900m。每层土方开挖完成后随即插入锚杆及护坡施工，达到强度后进行下层土方开挖。因护坡及破桩施工，第1层土方开挖后期基坑周边无出土路线，故在1号栈桥东侧、2号栈桥南侧修建8m宽，1∶8坡度的临时马道，边坡1∶1放坡，栈桥启用后改由栈桥出土。流程如图4所示。

　　 2)第2阶段本阶段土方开挖标高为-6.900～-10.900m。采用岛式开挖的方式，首先开挖对撑区域土方，之后以“由环撑向中心”的顺序向栈桥区进行退挖，具备作业面后插入第1层水平支撑结构施工。流程如图5所示。

　　 3)第3阶段本阶段土方开挖标高为-10.900～-15.600m。第1道支撑全部施工完，达到80%强度后进行本阶段土方开挖施工，即开挖第1道支撑和第2道支撑之间的土方。与第2阶段开挖顺序保持一致，具备作业面后插入第2层水平支撑结构施工。流程如图6所示。

　　 4)第4阶段本阶段土方开挖标高为-15.600～-19.900m。本阶段土方开挖将优先考虑为主楼底板结构施工创造条件，首先开挖中部主楼区域土方，再分别向南北两侧退挖，为方便施工部署，保证施工进度，现根据膨胀加强带和沉降后浇带将基坑重新划分为Ⅰ～Ⅶ区，共7个施工分区，分区如图7所示，开挖流程如图8所示。为避免超挖，距坑底300mm时采用人工开挖，从底部沿马道退挖，逐步收土，由于高差较大，马道无法通行时，采用递土平台逐层开挖，最后采用长臂挖机收除余土。本阶段挖土如图9所示。

　　 在超大深基坑施工过程中，采用栈桥与岛式土方开挖相结合，是一种十分合理的开挖方式，有效提高了工作效率，同时解决了基坑开挖深度大、施工场地狭小以及基坑工况复杂等一系列问题，提高了土方开挖和运输效率。

　　 工程实践证明，采用本施工方法，有利于工期控制、节约成本、极大提高了工程效益，综合效益显著，为类似超大基坑工程施工提供良好借鉴，具有十分良好的推广价值。